如何理解 Scala 的 Option 中超类型和变体的使用？

Question

具体看getOrElse.

Scala 的 Option 在 A 中被定义为协变的，如下所示：

sealed abstract class Option[+A] extends Product with Serializable {
  self =>
  @inline final def getOrElse[B >: A](default: => B): B =
    if (isEmpty) default else this.get
}

getOrElse 的定义似乎暗示 A 的超类型必须 returned，这对我来说不一定很有意义。但事实上，看起来任何事情都会发生：子类型或超类型。

scala> class A
// defined class A
scala> class B extends A
// defined class B
scala> val optA: Option[A] = Option(null)
val optA: Option[A] = None
scala> optA.getOrElse(new B)
val res23: A = B@66a2c8e7
scala> class C extends B
// defined class C
scala> val optB: Option[B] = Option(null)
val optB: Option[B] = None
scala> optB.getOrElse(new A)
val res24: A = A@2a460bf
scala> optB.getOrElse(new C)
val res25: B = C@e87f97f

考虑到限制，这怎么可能？具体来说，鉴于 getOrElse 的约束，我不明白如何允许 optB.getOrElse(new C) （它应该 return 选项类型参数的超类型）。

Answer 1

不，不是 "everything goes"，仔细看看 return 值的推断类型。

声明 B >: A 意味着：编译器将推断最具体的类型 B 这样 getOrElse 的参数是 B 类型并且同时 A 是 B 的子类型。这是另一种说法：getOrElse的return类型是Option的参数和Option的类型的最小上限 fallback-argument.

您的实验证实了这一点：

scala> class A
scala> class B extends A
scala> class C extends B

scala> val optA: Option[A] = Option(null)
scala> optA.getOrElse(new B)
val res23: A = B@66a2c8e7                 // LUB(A, B) = A

scala> val optB: Option[B] = Option(null)
scala> optB.getOrElse(new A)
val res24: A = A@2a460bf                  // LUB(B, A) = A, symmetric!

scala> optB.getOrElse(new C)
val res25: B = C@e87f97f                  // LUB(B, C) = B

最后一种情况当然是完全有效的，因为new C是C类型，而C <: B又是也是 B 类型的元素。没有矛盾：B是推断的return类型，它不是参数的最具体类型default（这将是 default.type，直接使用时几乎没有用）。特别是，A 不必是 default.type 的子类型，这没有任何意义。

如果您系统地使用 A、B、C 的组合进行所有实验，您将得到以下 return 类型：

  | A B C
--+-----
A | A A A
B | A B B
C | A B C

这本质上是 "maximum" 元素在完全有序集合上的函数 C <: B <: A。

简单直观的规则是：编译器和标准库中方法的函数签名非常努力地提供最具体的 return 类型，并尽可能多地保留类型信息。

如何理解 Scala 的 Option 中超类型和变体的使用？

How to understand the use of supertypes and variance in Scala's Option?

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types

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variance

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